eda课程设计-基于cpld的汽车尾灯控制系统

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1、西华大学课程设计说明书说明书成绩课程设计说明书课程设计名称：EDA技术课程设计题目：设计汽车尾灯控制电路学生姓名：专业：学号：指导教师：日期：2012年6月11日25第页西华大学课程设计说明书说明书目录1前言31.1设计的目的31.2设计要求31.3功能分析31.4EDA的介绍41.4.1EDA技术的概念41.4.2EDA技术的特点41.4.3EDA设计流程41.5硬件描述语言（VHDL）51.5.1VHDL的介绍51.5.2VHDL语言的特点52.总体方案设计63.protel各电路模块及分析73.1时钟产生电路部分73.2电源供应

2、电路部分73.3现场可编程门阵列FPGA电路部分83.4JTAG下载电路部分93.5发光显示部分104.各单元模块的设计124.1汽车状态模块124.1.1设计的汽车状态模块124.1.2汽车状态控制的程序代码124.2左尾灯控制模块与右尾灯控制模块134.2.1左尾灯控制模块134.2.2汽车左灯HDL语言如下144.2.3设计的右尾灯控制模块154.2.4汽车右灯HDL语言如下164.3时钟模块174.3.1时钟控制模块174.3.2周期为2s的时钟源程序184.3.3周期为500ms的时钟源程序184.4各模块流程图195系统的

3、仿真与调试205.1汽车状态模块的仿真与分析205.2汽车尾灯左灯模块仿真及分析205.3汽车尾灯右灯模块仿真及分析215.4时钟模块仿真及分析215.5整个系统的仿真及分析2225第页西华大学课程设计说明书说明书5.6整个顶层设计电路图23总结23参考文献24附图2525第页西华大学课程设计说明书说明书1前言随着科学技术的全面发展，汽车制造工艺得到了不断的进步，使得汽车已经成为现代人们主要的交通工具。人们了解到它们快捷、快速之于，也同时意识到汽车潜在的安全隐患，所以对具有汽车行驶状况提示作用的汽车尾灯进行研究是非常必要的。1.1设计

4、的目的通过该课程设计，让学生掌握EDA的基本方法，熟悉VHDL语言和一种EDA软件（QUARTUSII），并能利用EDA软件设计一个电子技术综合问题，进一步培养学生分析解决工程实际问题的能力，为以后的毕业设计和进行工程实际问题的研究打下设计基础。1.2设计要求汽车尾灯左、右各有3个，从中间开始编号，分别用L1、L2、L3，R1、R2、R3表示。当汽车转向时，按L1→L1L2→L1L2L3→全亮→L1（或R1→R1R2→R1R2R3→全亮→R1）次序循环亮，亮持续为2秒；当汽车刹车时，所有尾灯同时以2Hz的频率闪烁；正常行驶时，所有尾灯

5、灭。输入信号有左、右转向和刹车。1.3功能分析从以上设计要求，将本系统分成四个功能设计模块：（1）汽车状态模块：该模块接收左转、右转、刹车和正常行驶的控制信号，根据所接受的信号控制左尾灯控制模块和右尾灯控制模块。（2）左尾灯控制模块：接受汽车状态模块的控制信号对左边三个尾灯的亮与灭进行控制。（3）右尾灯控制模块：接受汽车状态模块的控制信号对右边三个尾灯的亮与灭进行控制。（4）时钟模块：由于当汽车转弯时尾灯按照一定顺序循环亮灭，亮持续时间为2s，而刹车时尾灯又以2Hz的频率闪烁，故该模块提供周期为2s和500ms的时钟信号供左尾灯控制模

6、块和右尾灯控制模块控制尾灯的亮灭。25第页西华大学课程设计说明书说明书1.4EDA的介绍1.4.1EDA技术的概念EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻

7、辑映射和编程下载等工作。1.4.2EDA技术的特点利用EDA技术进行电子系统的设计，具有以下几个特点：①用软件的方式设计硬件；②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的；③设计过程中可用有关软件进行各种仿真；④系统可现场编程，在线升级；⑤整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。因此，EDA技术是现代电子设计的发展趋势。1.4.3EDA设计流程典型的EDA设计流程如下:1、文本/原理图编辑与修改。首先利用EDA工具的文本或图形编辑器将设计者的设计意图用文本或图形方式表达出来。　　2、编译。完成设计描

8、述后即可通过编译器进行排错编译，变成特定的文本格式，为下一步的综合做准备。　　3、综合。将软件设计与硬件的可实现性挂钩，是将软件转化为硬件电路的关键步骤。　　4、行为仿真和功能仿真。利用产生的网表文件进行功能仿真，以便了